JPS594718B2 - 音声符号化方式 - Google Patents
音声符号化方式Info
- Publication number
- JPS594718B2 JPS594718B2 JP56067856A JP6785681A JPS594718B2 JP S594718 B2 JPS594718 B2 JP S594718B2 JP 56067856 A JP56067856 A JP 56067856A JP 6785681 A JP6785681 A JP 6785681A JP S594718 B2 JPS594718 B2 JP S594718B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- band
- frequency band
- residual
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は音声信号をその性質などにより適応的に符号
化特性を変化させて予測符号化する音声符号化方式に関
する。
化特性を変化させて予測符号化する音声符号化方式に関
する。
このような予測符号化方式は特願昭５４−４２８５８号
「適応予測符号化方式」で提案された。
「適応予測符号化方式」で提案された。
即ちこの方式においては音声信号は複数の帯域に分割さ
れ、それぞれについて予測係数が求められ、この予測係
数を用いて、それぞれの帯域の信号は予測符号化される
。その際に分割された各周波数帯域の信号間の電力の割
合及び予測残差電力の時間的局在性に応じて伝送情報量
、つまり量子化レベル数を時間的に不均一に割当て、符
号化５ 前後の量子化誤差が小さくなるようにする。こ
のようにして伝送容量が比較的小さい場合でも品質がよ
く、従つて自然性が得られる。しかしこの従来の適応ビ
ット割当て予測符号化方式では分割された各周波数帯域
について予測残１０差信号を送つており、この予測残差
信号の情報量が比較的多く、全体としての伝送情報量が
多くなる欠点があつた。
れ、それぞれについて予測係数が求められ、この予測係
数を用いて、それぞれの帯域の信号は予測符号化される
。その際に分割された各周波数帯域の信号間の電力の割
合及び予測残差電力の時間的局在性に応じて伝送情報量
、つまり量子化レベル数を時間的に不均一に割当て、符
号化５ 前後の量子化誤差が小さくなるようにする。こ
のようにして伝送容量が比較的小さい場合でも品質がよ
く、従つて自然性が得られる。しかしこの従来の適応ビ
ット割当て予測符号化方式では分割された各周波数帯域
について予測残１０差信号を送つており、この予測残差
信号の情報量が比較的多く、全体としての伝送情報量が
多くなる欠点があつた。
この発明の目的は少ない伝送情報量で品質がよく、自然
性もある音声符号化方式を提供すること１５にある。
性もある音声符号化方式を提供すること１５にある。
この発明によれば、音声信号を複数個の周波数帯域に分
割し、低い方からいくつかの帯域を適応予測符号化を用
いて符号化し、それ以上の帯域ではスペクトルの特性を
表わす予測係数だけを符号フ０ 化して送出する。
割し、低い方からいくつかの帯域を適応予測符号化を用
いて符号化し、それ以上の帯域ではスペクトルの特性を
表わす予測係数だけを符号フ０ 化して送出する。
その復号に当つては低域成分はその適応予測符号の復号
により得、高域成分は低域から擬似残差信号を作り、こ
れと予測係数とから復号する。第１図はこの発明による
音声符号化方式の実施ノ５ 例を示す。
により得、高域成分は低域から擬似残差信号を作り、こ
れと予測係数とから復号する。第１図はこの発明による
音声符号化方式の実施ノ５ 例を示す。
入力端子１からのデジタル化された音声信号は、低域信
号変換部２で複数個の周波数帯域、例えば第２図Ａに示
すようにＬｉ、Ｌ２、Ｈに分割され、その各帯域はその
帯域幅のナイキスト周波数で再標本化されて第２図Ｂに
示すように低？０ 域信号に変換される。その各低域信
号Ｌｉ’、Ｌ２’、狸について線形予測分析部３で帯域
ごとの予測係数が抽出され、また残差電力算出部４で帯
域と時間で二次元に分割された残差電力が抽出される。
低域信号中の音声信号における低い周波数のチャ９５
ンネルＬ、’、Ｌ。′が予測符号化部６で予測符号化さ
れる予測符号化部６ではその予測係数、量子化幅、量子
化レベル数がそれぞれ短時間ごとの低域信号の特性に応
じて適応的に変化される。量子化レベル数はビツト割当
て部５において、残差電力の帯域間での偏り及び帯域内
での時間的な偏りに応じて情報速度が一定となる条件の
もとで、時間一周波数的に割当てられる。これらの具体
的手法は前記特願昭５４−４２８５８号明細書に示され
ている。伝送路符号化部７では残差信号と低い周波数の
チヤンネルＬ／，Ｌ２′については予測係数、残差電力
、部分区間の周期、部分区間のフレーム相対位置などの
パラメータ情報と残差信号（予測符号化部の出力）とを
、上記低域信号中の音声信号における高い周波数のチヤ
ンネルｗについては予測係数及び各フレームにおける平
均残差電力のパラメータを合わせて、ビツトシーケンス
に変換し伝送路８へ送出する。
号変換部２で複数個の周波数帯域、例えば第２図Ａに示
すようにＬｉ、Ｌ２、Ｈに分割され、その各帯域はその
帯域幅のナイキスト周波数で再標本化されて第２図Ｂに
示すように低？０ 域信号に変換される。その各低域信
号Ｌｉ’、Ｌ２’、狸について線形予測分析部３で帯域
ごとの予測係数が抽出され、また残差電力算出部４で帯
域と時間で二次元に分割された残差電力が抽出される。
低域信号中の音声信号における低い周波数のチャ９５
ンネルＬ、’、Ｌ。′が予測符号化部６で予測符号化さ
れる予測符号化部６ではその予測係数、量子化幅、量子
化レベル数がそれぞれ短時間ごとの低域信号の特性に応
じて適応的に変化される。量子化レベル数はビツト割当
て部５において、残差電力の帯域間での偏り及び帯域内
での時間的な偏りに応じて情報速度が一定となる条件の
もとで、時間一周波数的に割当てられる。これらの具体
的手法は前記特願昭５４−４２８５８号明細書に示され
ている。伝送路符号化部７では残差信号と低い周波数の
チヤンネルＬ／，Ｌ２′については予測係数、残差電力
、部分区間の周期、部分区間のフレーム相対位置などの
パラメータ情報と残差信号（予測符号化部の出力）とを
、上記低域信号中の音声信号における高い周波数のチヤ
ンネルｗについては予測係数及び各フレームにおける平
均残差電力のパラメータを合わせて、ビツトシーケンス
に変換し伝送路８へ送出する。
復号化側では伝送路復号化部９で残差信号とパラメータ
情報を分離してパラメータ情報を復号化する。
情報を分離してパラメータ情報を復号化する。
ビツト割当て部１０で前記特許願明細書に示すように残
差電力から量子化幅と量子化レベル数を算出し、これを
用いて残差信号復号化部１１で低い周波数のチヤンネル
の残差信号ＳＬｌ，ＳＬ２（第２図Ｃ）を復号化し、予
測復号化部１２において低域信号に変換される。他方、
上記残差信号ＳＬｌ，ＳＬ２は帯域信号変換部１３にお
いて、入力信号と同じ標本化周波数を有する帯域残差信
号ＳＬ／，ＳＬ２′（第２図Ｄ）、つまり音声信号を複
数の帯域に分割した時の低域に変換する前の対応周波数
帯域に変換され、擬似残差信号生成部１４において低域
信号域に変換されて高域成分をもつ擬似的な残差信号Ｓ
ｎ″（第２図Ｅ）が得られる。
差電力から量子化幅と量子化レベル数を算出し、これを
用いて残差信号復号化部１１で低い周波数のチヤンネル
の残差信号ＳＬｌ，ＳＬ２（第２図Ｃ）を復号化し、予
測復号化部１２において低域信号に変換される。他方、
上記残差信号ＳＬｌ，ＳＬ２は帯域信号変換部１３にお
いて、入力信号と同じ標本化周波数を有する帯域残差信
号ＳＬ／，ＳＬ２′（第２図Ｄ）、つまり音声信号を複
数の帯域に分割した時の低域に変換する前の対応周波数
帯域に変換され、擬似残差信号生成部１４において低域
信号域に変換されて高域成分をもつ擬似的な残差信号Ｓ
ｎ″（第２図Ｅ）が得られる。
擬似残差信号生成部１４では帯域残差信号ＳＬ／，ＳＬ
２″の標本値を第３図Ａに示すように数標本値間隔（こ
の図では４標本値間隔）で矢印で示すもののみを残し、
それ以外の標本値を零にする処理を行なう。その場合、
標本値を残す間隔の設定を、ピツチ周期に相当するタイ
ミングで第３図Ｂに示すようにりセツトすることが好ま
しい。第３図Ｂは最後の矢印は３標本値である。なお、
ピツチ周期はピツチ周期算出部１５において帯域残差信
号ＳＬ／，ＳＬ２″の自己相関係数のピークサーチによ
り算出することができる。上記擬似残差信号ＳＨは低域
信号変換部１６において、高域のチヤンネルＨ分の低域
残差信号に変換され、予測復号化部１２において、低域
信号に変換される。帯域信号変換部１７では予測復号化
された低域のチヤンネルＬ／，Ｌ２′と高域のチヤンネ
ルＦの各帯域の低域信号から帯域ごとの帯域信号Ｌｌ，
Ｌ２，Ｈに変換し、これらを加え合わせて出力音声信号
が得られる。以上説明したように、本音声符号化方式は
、低域での高能率な波形符号化と高域では残差信号を伝
送しないで受信側で擬似残差信号生成することにより、
伝送情報量を著しく減少できる。
２″の標本値を第３図Ａに示すように数標本値間隔（こ
の図では４標本値間隔）で矢印で示すもののみを残し、
それ以外の標本値を零にする処理を行なう。その場合、
標本値を残す間隔の設定を、ピツチ周期に相当するタイ
ミングで第３図Ｂに示すようにりセツトすることが好ま
しい。第３図Ｂは最後の矢印は３標本値である。なお、
ピツチ周期はピツチ周期算出部１５において帯域残差信
号ＳＬ／，ＳＬ２″の自己相関係数のピークサーチによ
り算出することができる。上記擬似残差信号ＳＨは低域
信号変換部１６において、高域のチヤンネルＨ分の低域
残差信号に変換され、予測復号化部１２において、低域
信号に変換される。帯域信号変換部１７では予測復号化
された低域のチヤンネルＬ／，Ｌ２′と高域のチヤンネ
ルＦの各帯域の低域信号から帯域ごとの帯域信号Ｌｌ，
Ｌ２，Ｈに変換し、これらを加え合わせて出力音声信号
が得られる。以上説明したように、本音声符号化方式は
、低域での高能率な波形符号化と高域では残差信号を伝
送しないで受信側で擬似残差信号生成することにより、
伝送情報量を著しく減少できる。
特に擬似残差信号の生成に第３図Ｂに示したようにする
と、ハーモニツク構造が保持され、６．４〜９．６キロ
ビツト／秒の情報速度で品質の良い音声を提供すること
ができる。具体例として音声帯域をＯ〜８００Ｈｚ、８
００〜１６００Ｈｚ、１６００〜３２００Ｈｚの３帯域
に分割して低域のＯ〜１６００Ｈｚを適応ビツト割当て
予測符号化し、１６００〜３２００Ｈｚをスペクトル符
号化した場合の音声品質は、全帯域を適応ビツト割当て
予測符号化する場合より満足性及び明りよう性で秀れて
いることが確認された。
と、ハーモニツク構造が保持され、６．４〜９．６キロ
ビツト／秒の情報速度で品質の良い音声を提供すること
ができる。具体例として音声帯域をＯ〜８００Ｈｚ、８
００〜１６００Ｈｚ、１６００〜３２００Ｈｚの３帯域
に分割して低域のＯ〜１６００Ｈｚを適応ビツト割当て
予測符号化し、１６００〜３２００Ｈｚをスペクトル符
号化した場合の音声品質は、全帯域を適応ビツト割当て
予測符号化する場合より満足性及び明りよう性で秀れて
いることが確認された。
また、擬似残差信号の生成としてパルス信号を用いる場
合にくらべて第３図Ｂに示した手法により擬似残差信号
を生成する場合は音声の明りよう性を劣化させない点で
有効であることが確認された。
合にくらべて第３図Ｂに示した手法により擬似残差信号
を生成する場合は音声の明りよう性を劣化させない点で
有効であることが確認された。
第１図はこの発明による音声符号化方式の実施例を示す
プロツク図、第２図はその動作の説明に供するための図
、第３図は擬似残差信号の生成を説明するための図であ
る。 １：信号入力端子、２：低域信号変換部、３：線形予測
分析部、４：残差電力算出部、５：ビツト割当て部、６
：予測符号化部、７：伝送路符号化部、８：伝送路、９
：伝送路復号化部、１０：ビツト割当て部、１１：残差
信号復号化部、１２：予測復号化部、１３：帯域信号変
換部、１４：擬似残差信号生成部、１５：低域信号変換
部、１６：ピツチ抽出物、１７：帯域信号変換部、１８
：信号出力端子。
プロツク図、第２図はその動作の説明に供するための図
、第３図は擬似残差信号の生成を説明するための図であ
る。 １：信号入力端子、２：低域信号変換部、３：線形予測
分析部、４：残差電力算出部、５：ビツト割当て部、６
：予測符号化部、７：伝送路符号化部、８：伝送路、９
：伝送路復号化部、１０：ビツト割当て部、１１：残差
信号復号化部、１２：予測復号化部、１３：帯域信号変
換部、１４：擬似残差信号生成部、１５：低域信号変換
部、１６：ピツチ抽出物、１７：帯域信号変換部、１８
：信号出力端子。
Claims (1)
- １ 音声信号を低周波帯域と高周波帯域とに分け、その
低周波帯域の信号については適応ビット割当て予測符号
化により符号化し、上記高周波帯域の信号については、
スペクトルの特性を表わす予測係数を求めこれを符号化
し、これら低周波帯域信号の予測符号と高周波帯域信号
の予測係数の符号とを出力する音声符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56067856A JPS594718B2 (ja) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | 音声符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56067856A JPS594718B2 (ja) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | 音声符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57182797A JPS57182797A (en) | 1982-11-10 |
| JPS594718B2 true JPS594718B2 (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=13357001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56067856A Expired JPS594718B2 (ja) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | 音声符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594718B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0178608B1 (en) * | 1984-10-17 | 1993-12-29 | Ericsson GE Mobile Communications Inc. | Subband encoding method and apparatus |
| JPS62234435A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-14 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 符号化音声の復号化方式 |
-
1981
- 1981-05-06 JP JP56067856A patent/JPS594718B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57182797A (en) | 1982-11-10 |
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